First, load the libraries needed for the workflow
library(tidyverse)
library(CoRC)Put in all variables needed to customise the workflow
Put in the path to the model (SBML), as url or local path (as string) and load the model. Use loadModel() for .cps models.
modelPathSBML <- "./Models/Leloup2004Circadian_model.xml"
loadSBML(modelPathSBML)
#> # A COPASI model reference:
#> Model name: "Leloup2004 - Mammalian Circadian Rhythm models for 23.8 and 24.2 hours timeperiod"
#> Number of compartments: 1
#> Number of species: 19
#> Number of reactions: 48Load the data into the variable data.
data <- read.csv("./Data/Leloup2004Circadian_data.csv", sep = "")Define experiment(s) for Parameter Estimation. For multiple experiments use list of defineExperiments().
experiment <- defineExperiments(
data = data,
type = c("time", "dependent", "dependent", "dependent", "dependent", "dependent", "dependent"),
mapping = c(NA, getSpeciesReferences(key = c("MP", "MC", "MB", "PTot", "CTot", "BTot"))$concentration),
weight_method = "mean_square"
)Set Parameter Estimation Parameters. For more parameters, copy the defineParameterEstimationParameter() function and append the list. All parameters in this model are mapped to global Quantities. For Parameter Estimation, the Global Quantities not assigned or with an ode (so only “fixed” global Quantities) are estimated.
globalQ <- getGlobalQuantities()[getGlobalQuantities()$type == "fixed",]$key
lapply(globalQ, add_pe_param_global, lower = 100, upper = 100)
#> [[1]]
#> NULL
#>
#> [[2]]
#> NULL
#>
#> [[3]]
#> NULL
#>
#> [[4]]
#> NULL
#>
#> [[5]]
#> NULL
#>
#> [[6]]
#> NULL
#>
#> [[7]]
#> NULL
#>
#> [[8]]
#> NULL
#>
#> [[9]]
#> NULL
#>
#> [[10]]
#> NULL
#>
#> [[11]]
#> NULL
#>
#> [[12]]
#> NULL
#>
#> [[13]]
#> NULL
#>
#> [[14]]
#> NULL
#>
#> [[15]]
#> NULL
#>
#> [[16]]
#> NULL
#>
#> [[17]]
#> NULL
#>
#> [[18]]
#> NULL
#>
#> [[19]]
#> NULL
#>
#> [[20]]
#> NULL
#>
#> [[21]]
#> NULL
#>
#> [[22]]
#> NULL
#>
#> [[23]]
#> NULL
#>
#> [[24]]
#> NULL
#>
#> [[25]]
#> NULL
#>
#> [[26]]
#> NULL
#>
#> [[27]]
#> NULL
#>
#> [[28]]
#> NULL
#>
#> [[29]]
#> NULL
#>
#> [[30]]
#> NULL
#>
#> [[31]]
#> NULL
#>
#> [[32]]
#> NULL
#>
#> [[33]]
#> NULL
#>
#> [[34]]
#> NULL
#>
#> [[35]]
#> NULL
#>
#> [[36]]
#> NULL
#>
#> [[37]]
#> NULL
#>
#> [[38]]
#> NULL
#>
#> [[39]]
#> NULL
#>
#> [[40]]
#> NULL
#>
#> [[41]]
#> NULL
#>
#> [[42]]
#> NULL
#>
#> [[43]]
#> NULL
#>
#> [[44]]
#> NULL
#>
#> [[45]]
#> NULL
#>
#> [[46]]
#> NULLSet Parameter Estimation Settings.
setParameterEstimationSettings(
method = "LevenbergMarquardt"
)Set Sigma Point Method Settings. Choose alpha, beta, kappa, and the measurement error (var)
alpha <- 1
beta <- 2
kappa <- 0
measurement_error <- 0.05Do you want to save the result as a RDS object? Also give the file, where you want to save it.
save <- TRUE
file <- "docs/SP_Leloup"This should generally not need to be changed, only if the workflow is to be changed more generally.
result <-
runSigmaPoint(
alpha = alpha,
beta = beta,
kappa = kappa,
var = measurement_error,
experiments = experiment,
mean_fit_as_basis = TRUE,
)
if (save){
saveRDS(result,
file = file)
}This workflow produces the following output:
result$sp_mean
#> Values[vmP].InitialValue Values[kdmp].InitialValue Values[KAP].InitialValue
#> 1.101504744 0.003451218 0.714878225
#> Values[KmP].InitialValue Values[vmC].InitialValue Values[kdmc].InitialValue
#> 0.365326811 0.990230227 0.011315345
#> Values[KAC].InitialValue Values[KmC].InitialValue Values[vmB].InitialValue
#> 0.587155824 0.427851568 0.768961853
#> Values[kdmb].InitialValue Values[KIB].InitialValue Values[KmB].InitialValue
#> 0.007101126 2.164843436 0.841746130
#> Values[k1].InitialValue Values[k2].InitialValue Values[k3].InitialValue
#> 0.431505382 0.200771061 0.293499161
#> Values[k4].InitialValue Values[k5].InitialValue Values[k6].InitialValue
#> 0.210254502 0.385797339 0.187131010
#> Values[k7].InitialValue Values[k8].InitialValue Values[kdnc].InitialValue
#> 0.790218122 0.313895046 0.132251954
#> Values[kdn].InitialValue Values[kstot].InitialValue Values[m].InitialValue
#> 0.004577419 0.997737634 1.483688042
#> Values[n].InitialValue Values[vstot].InitialValue Values[Kd].InitialValue
#> 6.880430384 0.972988762 0.281510483
#> Values[Kdp].InitialValue Values[Kp].InitialValue Values[Vphos].InitialValue
#> 0.217435602 0.106819657 0.406600990
#> Values[V1B].InitialValue Values[V1C].InitialValue Values[V2B].InitialValue
#> 0.525223406 0.468599275 0.108969896
#> Values[V2C].InitialValue Values[V2P].InitialValue Values[V2PC].InitialValue
#> -0.044763959 0.304847956 0.166897312
#> Values[V3B].InitialValue Values[V4B].InitialValue Values[V4PC].InitialValue
#> 0.439097722 0.236139676 0.245730456
#> Values[vdBC].InitialValue Values[vdBN].InitialValue Values[vdCC].InitialValue
#> -0.102842238 0.712961988 0.797071944
#> Values[vdIN].InitialValue Values[vdPC].InitialValue Values[vdPCC].InitialValue
#> 1.619296051 0.711853066 0.583241870
#> Values[vdPCN].InitialValue
#> 1.426045246
result$sp_cov_matrix
#> Values[vmP].InitialValue Values[kdmp].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 1.640030e-03 0.0001967238
#> Values[kdmp].InitialValue 1.967238e-04 0.0005644759
#> Values[KAP].InitialValue -4.771169e-04 -0.0005700953
#> Values[KmP].InitialValue -4.674045e-03 -0.0048999256
#> Values[vmC].InitialValue 7.788995e-04 0.0013369198
#> Values[kdmc].InitialValue 5.951593e-04 0.0004578829
#> Values[KAC].InitialValue 2.928525e-04 -0.0001348343
#> Values[KmC].InitialValue -1.734717e-03 -0.0019300259
#> Values[vmB].InitialValue 1.707357e-03 0.0022244241
#> Values[kdmb].InitialValue 1.107572e-04 0.0001656489
#> Values[KIB].InitialValue 8.899279e-03 0.0129312552
#> Values[KmB].InitialValue -3.103139e-02 -0.0378921558
#> Values[k1].InitialValue -3.385650e-04 0.0001647050
#> Values[k2].InitialValue -4.743382e-03 -0.0063010067
#> Values[k3].InitialValue 3.738589e-03 0.0039002896
#> Values[k4].InitialValue 6.542612e-04 0.0011626005
#> Values[k5].InitialValue 7.276377e-04 0.0008645500
#> Values[k6].InitialValue 2.939448e-04 0.0006283965
#> Values[k7].InitialValue -1.759883e-02 -0.0240077444
#> Values[k8].InitialValue -7.179371e-03 -0.0154549988
#> Values[kdnc].InitialValue -3.901189e-04 -0.0004725572
#> Values[KAP].InitialValue Values[KmP].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue -0.0004771169 -0.0046740452
#> Values[kdmp].InitialValue -0.0005700953 -0.0048999256
#> Values[KAP].InitialValue 0.0029027577 0.0065751012
#> Values[KmP].InitialValue 0.0065751012 0.0694482114
#> Values[vmC].InitialValue -0.0014281400 -0.0142958878
#> Values[kdmc].InitialValue -0.0005814399 -0.0057138134
#> Values[KAC].InitialValue 0.0010220657 -0.0020026852
#> Values[KmC].InitialValue 0.0008359858 0.0208143406
#> Values[vmB].InitialValue -0.0026620202 -0.0261898533
#> Values[kdmb].InitialValue -0.0002117754 -0.0019641838
#> Values[KIB].InitialValue -0.0132155660 -0.1520117914
#> Values[KmB].InitialValue 0.0432727595 0.4430988840
#> Values[k1].InitialValue -0.0003730674 0.0005495606
#> Values[k2].InitialValue 0.0089292068 0.0729326016
#> Values[k3].InitialValue -0.0056945050 -0.0529917424
#> Values[k4].InitialValue 0.0006830092 0.0008569212
#> Values[k5].InitialValue -0.0005099632 -0.0108442910
#> Values[k6].InitialValue -0.0008727875 -0.0076190932
#> Values[k7].InitialValue 0.0288730162 0.2792492413
#> Values[k8].InitialValue 0.0192067577 0.1753984341
#> Values[kdnc].InitialValue 0.0005005619 0.0057820606
#> Values[vmC].InitialValue Values[kdmc].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 0.0007788995 5.951593e-04
#> Values[kdmp].InitialValue 0.0013369198 4.578829e-04
#> Values[KAP].InitialValue -0.0014281400 -5.814399e-04
#> Values[KmP].InitialValue -0.0142958878 -5.713813e-03
#> Values[vmC].InitialValue 0.0038870627 1.173256e-03
#> Values[kdmc].InitialValue 0.0011732564 7.925043e-04
#> Values[KAC].InitialValue -0.0004520536 -1.651658e-05
#> Values[KmC].InitialValue -0.0057532594 -1.239134e-03
#> Values[vmB].InitialValue 0.0059157159 2.403898e-03
#> Values[kdmb].InitialValue 0.0004391074 1.769555e-04
#> Values[KIB].InitialValue 0.0334974941 1.396566e-02
#> Values[KmB].InitialValue -0.1008145359 -4.109984e-02
#> Values[k1].InitialValue 0.0003311778 -2.712440e-04
#> Values[k2].InitialValue -0.0169339838 -6.495013e-03
#> Values[k3].InitialValue 0.0104640979 5.030229e-03
#> Values[k4].InitialValue 0.0032734386 5.988324e-04
#> Values[k5].InitialValue 0.0023848978 9.941486e-04
#> Values[k6].InitialValue 0.0016823887 8.690512e-04
#> Values[k7].InitialValue -0.0638248271 -2.553062e-02
#> Values[k8].InitialValue -0.0392172298 -1.568026e-02
#> Values[kdnc].InitialValue -0.0014278882 -8.103785e-04
#> Values[KAC].InitialValue Values[KmC].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 2.928525e-04 -0.0017347168
#> Values[kdmp].InitialValue -1.348343e-04 -0.0019300259
#> Values[KAP].InitialValue 1.022066e-03 0.0008359858
#> Values[KmP].InitialValue -2.002685e-03 0.0208143406
#> Values[vmC].InitialValue -4.520536e-04 -0.0057532594
#> Values[kdmc].InitialValue -1.651658e-05 -0.0012391344
#> Values[KAC].InitialValue 2.530224e-03 0.0004808342
#> Values[KmC].InitialValue 4.808342e-04 0.0145154574
#> Values[vmB].InitialValue 9.092004e-06 -0.0092509396
#> Values[kdmb].InitialValue -1.414516e-05 -0.0006875667
#> Values[KIB].InitialValue 1.628013e-03 -0.0520224854
#> Values[KmB].InitialValue -2.201875e-03 0.1574282123
#> Values[k1].InitialValue -7.752998e-04 -0.0006237093
#> Values[k2].InitialValue 1.412651e-03 0.0266045750
#> Values[k3].InitialValue 8.775389e-04 -0.0133784943
#> Values[k4].InitialValue -3.785711e-03 -0.0009726257
#> Values[k5].InitialValue 5.216902e-04 -0.0038542223
#> Values[k6].InitialValue 1.376628e-04 -0.0016151382
#> Values[k7].InitialValue 5.420146e-04 0.0982026580
#> Values[k8].InitialValue 1.549894e-03 0.0572231919
#> Values[kdnc].InitialValue 4.450054e-04 0.0019912999
#> Values[vmB].InitialValue Values[kdmb].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 1.707357e-03 1.107572e-04
#> Values[kdmp].InitialValue 2.224424e-03 1.656489e-04
#> Values[KAP].InitialValue -2.662020e-03 -2.117754e-04
#> Values[KmP].InitialValue -2.618985e-02 -1.964184e-03
#> Values[vmC].InitialValue 5.915716e-03 4.391074e-04
#> Values[kdmc].InitialValue 2.403898e-03 1.769555e-04
#> Values[KAC].InitialValue 9.092004e-06 -1.414516e-05
#> Values[KmC].InitialValue -9.250940e-03 -6.875667e-04
#> Values[vmB].InitialValue 1.159712e-02 8.710251e-04
#> Values[kdmb].InitialValue 8.710251e-04 6.862704e-05
#> Values[KIB].InitialValue 6.886700e-02 5.088751e-03
#> Values[KmB].InitialValue -1.959841e-01 -1.425939e-02
#> Values[k1].InitialValue 2.361248e-04 2.539470e-05
#> Values[k2].InitialValue -3.227009e-02 -2.428410e-03
#> Values[k3].InitialValue 2.184215e-02 1.640493e-03
#> Values[k4].InitialValue 3.768756e-04 -1.353109e-05
#> Values[k5].InitialValue 4.640330e-03 3.462186e-04
#> Values[k6].InitialValue 3.657756e-03 2.869445e-04
#> Values[k7].InitialValue -1.210570e-01 -9.108611e-03
#> Values[k8].InitialValue -7.566605e-02 -5.750267e-03
#> Values[kdnc].InitialValue -2.465701e-03 -1.863503e-04
#> Values[KIB].InitialValue Values[KmB].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 0.008899279 -0.031031388
#> Values[kdmp].InitialValue 0.012931255 -0.037892156
#> Values[KAP].InitialValue -0.013215566 0.043272760
#> Values[KmP].InitialValue -0.152011791 0.443098884
#> Values[vmC].InitialValue 0.033497494 -0.100814536
#> Values[kdmc].InitialValue 0.013965658 -0.041099837
#> Values[KAC].InitialValue 0.001628013 -0.002201875
#> Values[KmC].InitialValue -0.052022485 0.157428212
#> Values[vmB].InitialValue 0.068867004 -0.195984067
#> Values[kdmb].InitialValue 0.005088751 -0.014259393
#> Values[KIB].InitialValue 0.577084900 -1.177937453
#> Values[KmB].InitialValue -1.177937453 3.382519408
#> Values[k1].InitialValue 0.004519981 -0.003192034
#> Values[k2].InitialValue -0.176319409 0.545054189
#> Values[k3].InitialValue 0.120589842 -0.369020101
#> Values[k4].InitialValue 0.007425274 -0.011005147
#> Values[k5].InitialValue 0.027918949 -0.078892985
#> Values[k6].InitialValue 0.017483113 -0.059371782
#> Values[k7].InitialValue -0.700540285 2.045841426
#> Values[k8].InitialValue -0.456717185 1.271907004
#> Values[kdnc].InitialValue -0.014862278 0.041556033
#> Values[k1].InitialValue Values[k2].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue -3.385650e-04 -0.0047433822
#> Values[kdmp].InitialValue 1.647050e-04 -0.0063010067
#> Values[KAP].InitialValue -3.730674e-04 0.0089292068
#> Values[KmP].InitialValue 5.495606e-04 0.0729326016
#> Values[vmC].InitialValue 3.311778e-04 -0.0169339838
#> Values[kdmc].InitialValue -2.712440e-04 -0.0064950127
#> Values[KAC].InitialValue -7.752998e-04 0.0014126513
#> Values[KmC].InitialValue -6.237093e-04 0.0266045750
#> Values[vmB].InitialValue 2.361248e-04 -0.0322700894
#> Values[kdmb].InitialValue 2.539470e-05 -0.0024284105
#> Values[KIB].InitialValue 4.519981e-03 -0.1763194091
#> Values[KmB].InitialValue -3.192034e-03 0.5450541889
#> Values[k1].InitialValue 1.784283e-03 -0.0005302363
#> Values[k2].InitialValue -5.302363e-04 0.1040947941
#> Values[k3].InitialValue -6.818670e-04 -0.0628380035
#> Values[k4].InitialValue 3.356606e-03 -0.0064765193
#> Values[k5].InitialValue -2.501045e-04 -0.0124862631
#> Values[k6].InitialValue -3.239268e-04 -0.0095872610
#> Values[k7].InitialValue -3.005106e-03 0.3375970464
#> Values[k8].InitialValue -3.814519e-03 0.2007052367
#> Values[kdnc].InitialValue 3.470799e-04 0.0063203356
#> Values[k3].InitialValue Values[k4].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 0.0037385894 6.542612e-04
#> Values[kdmp].InitialValue 0.0039002896 1.162600e-03
#> Values[KAP].InitialValue -0.0056945050 6.830092e-04
#> Values[KmP].InitialValue -0.0529917424 8.569212e-04
#> Values[vmC].InitialValue 0.0104640979 3.273439e-03
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#> Values[n].InitialValue Values[vstot].InitialValue
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#> Values[Kd].InitialValue Values[Kdp].InitialValue
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#> Values[Kp].InitialValue Values[Vphos].InitialValue
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#> Values[k2].InitialValue 3.052378e-02 -1.394238e-02
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#> Values[kdmp].InitialValue -0.0015673842 0.009861355
#> Values[KAP].InitialValue 0.0015542087 -0.011143817
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#> Values[k8].InitialValue 3.163777e-03 -0.627124205
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#> Values[V2P].InitialValue Values[V2PC].InitialValue
#> Values[vmP].InitialValue 0.006413576 0.0030132547
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#> [ erreichte getOption("max.print") -- 25 Zeilen ausgelassen ]add_pe_param_global <- function(name, upper, lower){
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